Analizziamo tutti i segreti di una delle più importanti componenti meccaniche in qualsiasi mezzo di trasporto: il cosiddetto acceleratore.
In realtà con la parola acceleratore facciamo riferimento ad un termine che è possibile ritrovare in tanti ambiti, molto svariati: in informatica acceleratore come componente hardware che migliora le prestazioni dei PC; in fisica come acceleratore di particelle, macchina per produrre fasci di ioni o particelle subatomiche con “elevata” energia cinetica; in economia, modello di acceleratore, ovvero modello macroeconomico che tenta di spiegare l’evoluzione degli investimenti intrapresi dall’insieme delle imprese in un sistema economico;
L’acceleratore che ci accingiamo ad analizzare in questa sede appartiene alla meccanica, ovvero: comando che permette di regolare la velocità dei mezzi. Il comando gas o acceleratore è quel dispositivo azionato dal pilota per determinare l’alimentazione del motore e la potenza sviluppata.
Meccanismo di comando
Il meccanismo di comando può essere:
1) meccanico, il collegamento avviene tramite un sistema meccanico, come un filo d’acciaio;
2) singolo, nel caso si usi un solo organo di miscelamento;
3) sdoppiatore, in situazioni dove si usano più organi di miscelamento o come ad esempio nel motore a due tempi, quando questo sia munito di miscelatore questi possono essere:
Assiali – sono costituiti da un sistema a trazione lineare, il quale fa assumere una forma rettilinea;
Radiali – sono costituiti da un sistema ad avvolgimento, il quale fa assumere una forma rotonda;
Flangiati – possibilità che si verifica solo laddove i carburatori sono disposti in linea, in situazioni dove si usano più organi di miscelamento e si voglia utilizzare un solo cavo di comando.
4) Controllato via cavo – Qualsiasi guida tramite fili indica, in ingegneria dei trasporti, un tipo di controllo automatizzato di un automobile o di un motoveicolo attraverso dei comandi. Funziona attraverso il principio drive by wire. Il quale presuppone l’aiuto di centraline elettroniche con i “TPS” (Throttle Position Sensor), per rimuovere il collegamento diretto meccanico e/o idraulico tra le parti che guidano il mezzo (volante, manubrio, acceleratore, freno) in modo che non vengano utilizzate in modo diretto, quindi usate solo per azionare i sensori. Mediato dall’elettronica (drive by wire), non vi è alcun collegamento diretto, ma una semplice rilevazione della posizione del comando gas. Può essere indiretta (il comando gas ha il vecchio meccanismo meccanico, che va ad agire sui sensori del sistema DbW) o diretta ( il comando gas agisce direttamente sui sensori del sistema DbW).
Organo di comando
Il funzionamento del comando a gas mira a comandare:
il carburatore, è possibile comandare direttamente la valvola a gas e la carburazione;
il corpo farfallato, si comanda direttamente la valvola gas o sulla valvola gas principale, ma non è possibile interagire sulla carburazione;
Ecu, in pratica si gestisce il sistema di controllo che a sua volta coordina tutto;
Modalità di comando
Ci sono tanti tipi di comando sul gas, i principali sono:
diretto, il comando gas ha una relazione fissa con la valvola gas, a quel determinato azionamento del comando gas corrisponde sempre una determinata apertura della valvola gas (questa tipologia di comando la si può avere con qualsiasi meccanismo di comando);
lineare, all’apertura del comando del gas corrisponde un uguale apertura della valvola del gas;
non lineare, tramite meccanismi differenti è possibile modificare il rapporto di apertura durante l’azionamento del comando dell’acceleratore;
esponenziale, in pratica la valvola del gas si apre gradualmente; molto lentamente alle prime aperture, e sempre più velocemente nelle ultime fasi d’apertura;
logaritmico, il contrario di quello esponenziale; la valvola del gas si apre più velocemente alle prime aperture per poi aprirsi più lentamente al termine dell’azionamento del comando dell’accelleratore;
controllato, il comando gas viene filtrato dai sistemi di controllo che possono limitarne l’apertura;
controllo dell’apertura, in questo caso si evita che si abbia un’apertura eccessiva per il regime, il che porterebbe a una riduzione della potenza/coppia;
controllo della coppia, in questo caso, oltre ad avere il controllo dell’apertura massima per ogni regime si fa in modo che il comando gas comandi il valore di coppia del motore, facendo in modo che il valore di coppia generato cresca in modo proporzionale all’azionamento del comando gas.
Tipo di comando
Anche per la tipologia di comando abbiamo diverse varianti:
1) manopola, che a sua volta può essere: normale o assiale – in questo caso la manopola agisce sul cavo gas, facendolo scorrere linearmente lungo l’asse della stessa, grazie a uno scorsoio presente al manubrio;
2) Rapido o radiale. La manopola agisce su una carrucola posta lateralmente ad essa, la quale avvolge il cavo gas, tanto più grande sarà la carrucola tanto sarà più rapida l’azione. Questi li possiamo ritrovare ad un filo e vincolare la manopola alla valvola gas solo per l’apertura, oppure su due fili e garantire il vincolo manopola e valvola gas anche in chiusura.
3) Pedale. Il pedale può essere un pulsante o una leva che si aziona con il piede. E’ in grado di fornire energia meccanica ad un dispositivo, utlizzando la forza scaturita dalla pressione del piede (eventualmente amplificata da un impianto idraulico) oppure attivare un contatto elettrico.
4) Leva o grilletto. La leva si aziona con la mano, si tratta di un applicazione pratica a comando. Utilizzando la forza esercitata dalla pressione della mano, fornisce energia meccanica ad un dispositivo oppure sempre alla stessa maniera attiva un contatto elettrico. Il grilletto, detto anche leva di scatto, per lo più presente nelle armi da fuoco è quella parte esterna del meccanismo di scatto che consente il rilascio del cane o del percussore, innescando così così l’esplosione.
